陶瓷复合钢管采用自蔓延合成技术制造,将普通钢管放在管模内,在钢管内加入氧化铁粉及铝粉等混合物,化学名称为铝热剂,在离心机的高速旋转下(1500转/分钟),经点火后,铝热剂立即自燃,并迅速蔓延产生剧烈的化学反应:
铝热剂反应后生成物为稳定的α-AI2O3(即刚玉)和铁,同时释放大量热量。由于反应非常迅速,只有数秒钟,反应物在离心力的作用下迅速按比重分离,较重的铁(7.85g/cm3)附到钢管内壁,较轻的刚玉则分布在铁的内层,由于钢管迅速吸热和传热,反应物很快分层凝固,终形成由内到外分别为刚玉层、过渡层,以及外部钢管层的陶瓷复合钢管,高温熔融(2600o左右)的铁和AI2O3液体与钢管内壁接触,使钢管内壁处于半熔融状态,保证铁层与钢管,刚玉层之间形成牢固的结合,其结合压剪强度(即轴向陶瓷层压出时强度)≥15MPa;陶瓷钢管压溃强度(即从管外把管内陶瓷压碎时的强度)≥350MPa。
陶瓷复合钢管性能
1、良好的耐磨性
2、陶瓷内衬复合钢管内层为莫氏陶瓷,硬度在9.0以上,相当于HRC90,因此特别适用于电站除灰、煤粉输送管道以及矿山输送和回填管道等。
2、耐腐蚀、防结垢
陶瓷内衬复合钢管具有优异的耐酸碱腐蚀和海水腐蚀及防结垢特性。耐酸度96-98%与高刚玉瓷相当,耐蚀性比不锈钢高10倍。是各种酸、碱及腐蚀性气体、流体理想的输送管道,亦可用于结垢严重的除灰管道。
3、运行阻力小
陶瓷内衬复合钢管的阻力系数比普通钢管小,可以降低管线运行阻力,减少运行费用。
4、重量轻,节省钢材
陶瓷内衬复合钢管较同壁厚的钢管和耐磨合金铸钢管或铸铁管轻约40%;较相同内径的铸石复合管轻约60-70%,可以减少支架费用,减轻运输、安装、检修时的劳动强度和费用,节省钢材。
5、造价低
陶瓷内衬复合钢管价格与耐磨合金铸钢管相当,其重量轻,单位长度重量价格比耐磨合金铸钢低20-30%;工程总造价与铸石管相当,比耐磨合金铸管低
6、耐温性能好
瓷内衬复合钢管能在-50℃~900℃温度范围内长期正常运行,材料线膨胀系数6~8×10-6 /℃ 。
7、安装施工方便
陶瓷内衬复合钢管可采用焊接、法兰、柔性接头等连接方式,其重量轻、运输、安装、施工十分方便。